面向節(jié)能的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)獲取技術(shù)研究

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3、archonEnergy-savingDataAcquisitionTechniquesinWirelessSensorNetworksThesisSubmittedtoNanjingUniversityofPostsandTelecommunicationsfortheDegreeofMasterofEngineeringByXiekunYangSupervisor:Prof.FuXiaoMarch2016摘要無線傳感器網(wǎng)絡(luò)作為一種新興的數(shù)據(jù)獲取技術(shù)深入影響著人們的工作和生活,得到國內(nèi)外研究學(xué)者的廣泛關(guān)注。采集獲取數(shù)據(jù)是無線傳感器網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)其監(jiān)測感知功能的

4、關(guān)鍵組成要素。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的能量有限的現(xiàn)實矛盾突出,合理選擇工作節(jié)點可以使得傳感器網(wǎng)絡(luò)獲取數(shù)據(jù)更加全面,場景覆蓋問題優(yōu)化則能夠減少傳感器網(wǎng)絡(luò)獲取數(shù)據(jù)的冗余,這些都影響著傳感器網(wǎng)絡(luò)對監(jiān)測區(qū)域的感知效果,同時能夠做到節(jié)約傳感器網(wǎng)絡(luò)的能耗。因此,對無線傳感器網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)獲取技術(shù)的研究具有實際意義與價值。論文對面向節(jié)能的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)獲取技術(shù)研究主要分為兩個方面。首先針對現(xiàn)有無線多媒體傳感網(wǎng)節(jié)點間的圖像數(shù)據(jù)冗余問題,設(shè)計了新的多媒體傳感網(wǎng)節(jié)點空間相關(guān)性模型,在此基礎(chǔ)上提出一種基于相關(guān)性的無線多媒體傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點選擇方法,該方法基于多媒體傳感器節(jié)點的三維感知模

5、型以描述所感知圖像數(shù)據(jù)之間的相關(guān)性,并以減少所采集數(shù)據(jù)的空間冗余為目的,最終節(jié)約網(wǎng)絡(luò)能耗和資源。此外,論文針對有向傳感器網(wǎng)絡(luò)表面覆蓋問題設(shè)計了面向復(fù)雜三維場景的有向傳感器網(wǎng)絡(luò)表面覆蓋算法,該算法從有向傳感器節(jié)點的三維感知模型出發(fā),運用網(wǎng)格劃分、模擬退火、局部協(xié)同最優(yōu)等思想,以提高區(qū)域覆蓋率為目標優(yōu)化調(diào)整節(jié)點的坐標位置和偏向角,最終實現(xiàn)復(fù)雜三維場景區(qū)域覆蓋的增強。最后,仿真實驗結(jié)果驗證了本文所提出算法的有效性和可行性。關(guān)鍵詞:無線傳感器網(wǎng)絡(luò),相關(guān)性模型,節(jié)點選擇,空間冗余,表面覆蓋,模擬退火,復(fù)雜地形IAbstractAsarisingtechnologyo

6、fdataacquisition,wirelesssensornetworkshaveadeepimpactonpeople'sworkandlife,whichhasattractedwideattentionfromdomesticandforeignresearchers.Dataacquisitionisakeycomponenttorealizethemonitoringandsensingfunctionofwirelesssensornetworks.Therealisticcontradictiononthelimitedenergyofw

7、irelesssensornetworksisseriousandobvious.Rationalselectionofworkingnodesmakesdataacquisitionofsensornetworksmorecomprehensive.Optimizationofareacoveragecanreducedataredundancyofsensornetworks.Sothenodeselectionmethodandareacoveragestrategyaffectthesensingresultsofmonitoringareaand

8、cansavemuchenergyofsensornetworks

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